KARAKTERISTIK GELOMBANG MEKANIK
-
Upload
mira-restuti -
Category
Documents
-
view
1.151 -
download
49
description
Transcript of KARAKTERISTIK GELOMBANG MEKANIK
BAHAN AJARFISIKA SMA
“Karakteristik Gelombang Mekanik”KELAS XI SEMESTER 2
Disusun oleh :
MIRA RESTUTI1106306
PENDIDIKAN FISIKA (RM)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PADANG2013
KOMPETENSI YANG INGIN DICAPAI
Kompetensi Dasar :
1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukuranya.2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif; dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan, melaporkan dan berdiskusi.3.10 Menyelidiki karakteristik gelombang mekanik melalui percobaan4.9 Menyelidiki karakteristik gelombang mekanik melalui percobaan.
PENDAHULUANPengantar
Pernahkah anda bermain ke pantai ? Suatu pemandangan indah ketika kita berada di pantai adalah gulungan gelombang laut yang datang dari tengah dan akhirnya pecah di tepi pantai, indah sekali, apalagi ketika kita berada di pantai kuta, Bali.
Gelombang laut merupakan salah satu contoh gelombang yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Selain gelombang laut, masih terdapat banyak contoh lainnya. Ketika anda melempar sebuah batu kecil pada permukaan air yang tenang, akan muncul gelombang yang berbentuk lingkaran dan bergerak ke luar. Contoh lain adalah gelombang yang merambat sepanjang tali yang terentang lurus, ketika kita menggerakan tali naik turun. Dan, sebenarnya gelombang itu apa ? terus apa yang menjadi penyebab adanya gelombang ? MARI KITA PELAJARI PETA KONSEP TERLEBIH DAHULU
MINDMAPGELOMBANG
Jenis-jenis Gelombang
Karakteristik Gelombang
Arah Rambat & Arah Getar
Medium Amplitudo
Polarisasi
Interferensi
Dispersi
Difraksi
Pembiasan
Pemantulan
Gel. Transversal
Gel. Longitudinal
Gel. Mekanik
Gel. Elektromag
netik
Gel. Stasioner
Gel. Berjalan
GELOMBANG
Gelombang bunyi, gelombang cahaya, gelombang radio, dan
gelombang air.
Gelombang adalah getaran yang merambat
CON
TOH
DE
FIN
IS
i
JENIS-JENIS GELOMBANGJENIS-JENIS
GELOMBANG
Arah Rambat & Arah Getar
Medium
Amplitudo
Arah Rambat dan Arah Getar
GELOMBANG TRANSVERSAL
• Gelombang yang arah rambat tegak lurus pada arah getarnya.
• Contohnya gelombang air, tali dan cahaya.
GELOMBANG LONGITUDINAL
• Gelombang yang arah rambat dan arah getarnya sejajar.
• Gelombang yang arah rambat dan arah getarnya sejajar.
GELOMBANG MEKANIK
•Gelombang yang membutuhkan media dalam merambat. •Contoh : Gelombang tali dan gelombang bunyi.
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
•Gelombang yang dapat merambat baik melalui medium ataupun vakum (tanpa medium). •Contohnya cahaya, gelombang radio dan sinar-X.
Berdasarkan Medium
Berdasarkan Amplit
udo
Gelombang berjalan
adalah gelomban
g yang memiliki
amplitudo tetap.
Gelombang stasioner
merupakan jenis
gelombang yang bentuk gelombangn
ya tidak bergerak melalui
medium, namun tetap
diam.
CIRI DAN KARAKTERISTIK GELOMBANG
PEMANTULAN
PEMBIASAN
DIFRAKSI
DISPERSI
INTERFERENSI
POLARISASI
PEMANTULAN
Peristiwa pengembalian seluruh atau sebagian dari suatu berkas partikel atau
gelombang bila berkas tersebut bertemu dengan bidang batas antara dua
medium.
“Hukum Pemantulan”Sudut datang ( i θ ) sama dengan sudut pantul ( r θ ).
PEMBIASAN
Pembelokan arah lintasan gelombang setelah melewati
bidang batas antara dua medium yang
berbeda.
Hukum Snellius tentang pembiasan:”Sinar datang, garis normal, dan sinar bias, terletak pada satu bidang datar”
n= c/vn= c/vDengan :C = laju cahaya di ruang hampaV = laju cahaya dalam suatu mediumN = indeks bias mutlak
DISPERSIPeristiwa
penguraian sinar cahaya yang merupakan campuran
beberapa panjang gelombang
menjadi komponen-
komponennya.
D = i + r’ - βD = i + r’ - βKeterangan:β = sudut pembias prismai = besar sudut cahaya datang ke prismar’ = besar sudut cahaya saat meninggalkan prismaD = sudut deviasi
DIFRAKSI
Penyebaran atau pembelokan gelombang
Besarnya difraksi bergantung pada ukuran penghalang dan panjang gelombang
INTERFERENSI
Interferensi terjadi pada dua gelombang koheren,
yaitu gelombang yang memiliki frekuensi dan
beda fase sama.
POLARISASI
Proses pembatasan getaran vektor yang membentuk
suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah.
Contoh Soal (PEMANTULAN): Sebuah pembangkit bola digetarkan naik dan turun pada permukaan air dalam tangki riak dengan frekuensi tertentu, menghasilkan gelombang lingkaran seperti pada Gambar 1.36. Suatu keping logam RQS bertindak sebagai perintang gelombang. Semua muka gelombang pada Gambar 1.36 dihasilkan oleh pembangkit bola dalam waktu 0,6 s. Perintang keping logam berjarak 0,015m dari sumber gelombang P. Hitung :(a) panjang gelombang; (b) frekuensi; (c) cepat rambat gelombang.
Pembahasan:Jarak dua muka gelombang yang berdekatan = 1λ.
Dengan demikian, jarak PQ = 3(1λ) 0,015 m = 3λ λ = 0,005 mSelang waktu yang diperlukan untuk menempuh dua muka gelombang yang berdekatan =1/T, dengan T adalah periode gelombang. Gelombang datang (garis utuh) dari P ke Q menempuh 3T, sedangkan gelombang pantul (garis putus-putus) dari Q ke P menempu waktu 3T. Jadi, selang waktu total = 3T + 3T 0,6 s = 6T
T = 0,1 s.Frekuensi f adalah kebalikan periode, sehingga:
f = 1/(0,1s) = 10 Hz. Cepat rambat v = λf = (0,005m)(10 Hz) = 0, 05 m/s.
Contoh Soal (PEMBIASAN) :Jika sudut datang sinar adalah 53° dan sudut bias sebesar 37° tentukan nilai indeks bias medium yang kedua jika medium yang pertama adalah udara!
Pembahasan
Soal diatas termasuk tipe mudah, penggunaan dari persamaan : n1 sin i = n2 sin r
Dimana :n1 = indeks bias medium 1 (tempat sinar datang)n2 = indeks bias medium 2(tempat sinar bias)i = besar sudut datangr = besar sudut bias
Sehingga:n1 sin i = n2 sin r(1) sin 53° = n2 sin 37°4/5 = n2 3/5
n2 = 4/3
Contoh Soal (DIFRAKSI):Cahaya mempunyai panjang gelombang 540 nm didifraksikan oleh kisi yang mempunyai 2400 garis/cm. Tentukan sudut difraksi orde kedua!Pembahasan:Diketahui:
Panjang gelombang = 540 nm = 540 x 10-9 m = 5,40 x 10-7 m
d = 1 / (2400 garis/cm) = 0,0004 cm = 4 x 10-4 cm = 4 x 10-6 m
n = 2 (orde kedua) Ditanya : sudut difraksi orde kedua (n = 2)Jawab:
Contoh Soal (DISPERSI) :Seberkas cahaya putih menembus sebuah prisma tipis dengan sudut pembias 10°, jika indeks bias untuk cahaya merah dan ungu masing-masing 1,49 dan 1,52, tentukanlah besar sudut dispersinya!Penyelesaian: Diketahui:
β = 10°nm = 1,49nu = 1,52
Ditanyakan: φ = . . .? Jawab:
φ = (nu – nm) βφ = (1,52 – 1,49)10°φ = (0,03)10°
φ = 0,3°
Contoh Soal (INTERFERENSI)Seutas tali panjangnya 80 cm direntangkan horizontal. Salah satu ujungnya digetarkan harmonik naik-turun dengan frekuensi Hz dan amplitudo 12 cm, sedang ujung lainnya terikat. Getaran harmonik tersebut merambat ke kanan sepanjang kawat dengan cepat rambat 3 cm/s. Tentukan amplitudo gelombang hasil interferensi di titik yang berjarak 53 cm dari titik asal getaran!
Dik: l = 80 cmf = HzA = 12 cmv = 3 cm/sx = (80-53) cm = 27 cm
Untuk menentukan amplitude gelombang stasioner As dengan persamaan:
AS = 2A sin kx , λ = k = 12 cmAs = 2 (12) sin ( ) (27)
= 24 sin 4,5 = 24 x 1 = 24 cm
Contoh Soal (POLARISASI):
Jika sudut antara kedua sumbu polarisasi pada kedua polaroid adalah 60o, tentukan intensitas cahaya yang diteruskan oleh polaroid pertama dengan intensitas I0 dan polaroid kedua!
Diketahui: θ = 60o
Ditanya: I1 = ... ?I2 = ... ?
Pembahasan :I1 = ½ I0
I2 = ½ I0 cos2 θ = ½ I0 cos2 60o = 0,125 I0
Perambatan suatu getaran yang tidak disertai dengan perpindahan medium perantaranya, tetapi hanya memindahkan energy di sebut :
Sudut pantul sama dengan sudut datang merupakan definisi dari :
Peristiwa pembelokan gelombang ketika melewati celah sempit atau penghalang disebut ?
Seutas tali yang ditegangkan dengan gaya 5 N dan salah satu ujungnya digetarkan dengan frekuensi 40 Hz terbentuk gelombang dengan panjang gelombang 50 cm. Jika panjang tali 4 m, hitunglah cepat rambat gelombang pada tali tersebut !
KARAKTERISTIK GELOMBANG : PemantulanPembiasanDifraksiDispersiInterferensiPolarisasi
Gelombang bukan merupakan materi, pola gelombang dapat merambat pada materi. Maka, gelombang adalah getaran yang merambat.
TERIMA KASIH